"《C.的并发行为》是关于C++并发编程的一本书,通过深入讲解如何在C++中管理线程、共享数据、同步并发操作以及设计并发代码等内容,帮助读者理解并掌握多线程环境下的编程技术。书中涵盖了C++内存模型、原子类型操作,并对比了基于锁和无锁的数据结构设计,还涉及到了高级线程管理和测试调试多线程应用程序的方法。此外,附录中特别介绍了C++线程库中使用的新的语言特性。"
在C++的并发行为中,有几个关键的知识点:
1. **线程管理**:第二章“Managing Threads”主要讨论如何创建和管理线程,包括线程的生命周期、线程间的通信以及如何控制线程执行的顺序和协作。理解和熟练使用C++标准库中的`std::thread`类至关重要。
2. **共享数据**:第三章“Sharing Data”探讨了在多线程环境下如何安全地共享数据,这涉及到数据竞争、死锁和活锁等问题。了解互斥量(mutexes)、条件变量(condition variables)以及原子操作(atomic operations)的概念是防止数据不一致性的重要手段。
3. **同步并发操作**:第四章“Synchronizing Concurrent Operations”讲解了同步机制,如信号量(semaphores)、事件(events)和屏障(barriers),这些工具可以确保线程间正确协调执行,避免数据冲突。
4. **C++内存模型**:第五章详细阐述了C++内存模型及其与原子类型操作的关系,这对于理解多线程环境下的内存可见性和顺序一致性是必不可少的。
5. **基于锁的数据结构设计**:第六章中,作者对比分析了传统的基于锁的数据结构,如锁保护的队列和栈,讨论了它们的实现细节和性能考虑。
6. **无锁并发数据结构设计**:第七章则转向了无锁编程(lock-free programming),这是一种更高级的并发编程技术,它通过避免锁的使用来提高性能和减少死锁的风险。
7. **设计并发代码**:第八章探讨了如何设计出可扩展且健壮的并发代码,涵盖了线程安全的设计模式和最佳实践。
8. **高级线程管理**:第九章涵盖了更高级的线程管理技术,如线程池(thread pools)和线程局部存储(thread-local storage),这些都是优化多线程程序性能的关键。
9. **测试和调试多线程应用**:第十章提供了测试并发代码的策略和调试工具,这对于找出并发问题和保证程序的正确性至关重要。
10. **C++语言新特性**:附录A专门介绍了C++线程库所用到的语言新特性,比如C++11及后续版本中引入的并发支持。
这些知识点构建了C++并发编程的基础框架,学习者可以通过深入理解和实践这些概念来提升在多线程环境下的编程能力。